DE2739998B2 - Strangpreßvorrichtung zur Herstellung von geschäumtem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangpreßvorrichtung zur Herstellung von geschäumtem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere von Blasfolien aus Polystyrolschaumstoff, mit einem Extruder zum Aufschmelzen des Kunststoffes und Einmischen des zugegebenen Treibmittels und mit einem dem Extruder nachgeordneten statischen Kühlmischteil, das eine äußere Kühlfläche und eine innere Kühlfläche aufweist, durch die eine Art kreisringförmiger Kanal gebildet wird, in dem sternförmig ausgebildete, rippenförmige. zueinander parallele Mischorgane angeordnet sind, und den die aufschäumbare Kunststoffmasse in axialer Richtung durchfließt,

Bei der Extrusion von Polystyrolschaumstoff ist es wichtif. HaB die schaumfähige Polystyrolmasse vor Austritt aus der Düse auf eine bestimmte Temperatur heruntergekühlt wird. Weiter ist es bei der Extrusion von Polystyrolschaumstoff von wesentlicher Bedeutung, t:ine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Polystyrolmasse zu bewirken, da sonst am Endprodukt eine

unregelmäßige Zellstruktur und damit unregelmäßige Oberflächen vorhanden sind.

Es ist eine Strangpreßvorrichtung der eingangs geschilderten Art zum Herstellen von Blasfolien aus Polystyrolschaumstoff bekannt, die ein statisches Kühlmischteil aufweist, das dem Extruder nachgeordnet ist Der Zylinder des Kühlmischteiles ist kühlbar und stellt eine äußere Kühlfläche für die schaumfähige Polystyrolmasse dar. Koaxial zu der äußeren Kühlfläche ίο ist ein mit Kühlflüssigkeit beaufschlagbarer Dorn angeordnet, der mehrere parallele, sich radial erstrekkende Kühlrippen zum mehrmaligen Unterteilen und Wiedervereinigen der Polystyrolmasse aufweist (DE-AS 15 54 889).

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die schäumbare Polystyrolschmelze ausreichend zu kühlen. Es wurde aber festgestellt, daß das gleichzeitige Vermischen der Polystyrolschmelze und damit eine gleichmäßigere Temperaturverteilung nicht ausreichend im Hinblick auf die geforderten Produktqualitäten erreicht wird. Diese Beobachtung wird dadurch erklärt, daß nach dem jeweiligen Unterteilen der Kunststoffmasse die Teiiströme in gleicher Nachbarschaft wieder zusammengeführt werden. Der Mischeffekt in diesem bekannten statischen Kühlmischteil ist daher nicht hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strangpreßvorrichtung der eingangs geschilderten Art mit einem statischen Kühlmischteil zu schaffen, bei der die Mischorgane des statischen Kühlmischteiles derart ausgebildet sind, daß die schäumbare Kunststoffschmelze vor dem Austritt aus der Düse des Kühlmischteiles eine gleichmäßigere Temperaturverteilung aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Mischorgane im kreisringförmigen Kanal umlaufend eine im Querschnitt gesehen zick-zackförmige Kontur aufweisen, deren Spitzen gegenüber der Längsachse des Kühlmischteiles unter einem Schrägungswinkel verlaufen.

Durch diese Ausbildung der Mischorgane des statischen Kühlmischteiles erfolgt cir; Unterteilen der schäumbaren Kunststoffmasse, so daß eine vergrößerte Kühloberfläche geschaffen wird. In dem jeweiligen durch je zwei Mischorganspitzen gebildeten Massekanal entstehen nun unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten, die bewirken, daß nach dem Austritt aus dem Kühlmischteil ein besseres Vermischen der Kunststoffmasse ineinander vorliegt. Es wird ein homogemeres Vermischen der Kunststoffschmelze und damit eine gleichmäßigere Temperaturverteilung erreicht.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bestehen die zick-zackförmige Kontur aufweisenden Mischorgane aus mindestens einem entsprechend gefalteten Blechstreifen.

Die sternförmige Faltung des Blechstreifens erzeugt mit dem äußeren Zylinder des Kühlmischteiles obere Massekanäle und mit dem koaxialen gekühlten Zentraldorn untere Massekanäle. Der gute Mischeffekt wird durch das Vorhandensein dieser oberen und unteren Massekanäle verstärkt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei Blechstreifen angeordnet, deren unter dem Schcägungswinkel zur Längsachse verlaufende Spitzen abwechselnd in entgegengesetzter Richtung ausgebildet sind. Die Schrägungsrichtung der durch die Spitzen gebildeten Massekanäle wechselt von einem Blechstreifen zum anderen. Hierdurch kann ebenfalls die Mischwirkung beeinflußt werden.

Vorteilhafterweise sind mindestens zwei Blechstrei-

fen angeordnet, die jeweils derart gegeneinander versetzt sind, daß sich jeder Anfang einer Spitze des einen Blechstreifens jeweils zwischen zwei Spitzen des jeweils angrenzenden Blechstreifens befindet Bei dieser Anordnung von mehreren sternförmig gefalteten Blechstreifen wird eine wiederholte Stromteilung bewirkt Material aus einem oberen Massekanal wird so bei dem Obergang zum angrenzenden Blechstreifen in einen unteren Massekanal und in zwei benachbarte obere Massekanäle des angrenzenden Blechstreifens aufgeteilt Es ist somit sichergestellt daß jedes Schmelzteilchen gleichmäßig gekühlt wird. Es ist bereits bekannt (DE-AS 15 54 889), rippenförmige Mischorgane in Kränzen anzuordnen-, wobei die Rippen aufeinanderfolgender Kränze gegeneinander versetzt sind. Für den Anspruch 4 wird Schutz nur in Verbindung mit den anderen Ansprüchen begehrt

Bei der Anordnung mehrerer Blechstreifen auf dem die innere Kühlfläche des kreisringförmigen Kanals bildenden Zentraldorn ist es vorteilhaft daß die Blechstreifen miteinander fest verbunden sind. Dieses geschieht vorzugsweise an den stirnseitigen Kreuzungsstellen. Die Blechstreifen können so zum Reinigen geschlossen aus dem Zylinder des Kühlmischteiles und vom Zentraldorn gezogen werden. 2 j

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Flanken der Spitzen Durchbrechungen auf. Teile der Schmelze können jetzt von einem Massekanal zum anderen übertreten und die Mischwirkung weiter erhöhen.

Durch die Erfindung wird ein statisches Kühlmischteil geschaffen, das den besonderen Vorteil einer gleichmäßigen Tempei ierung der Schmelze aufweist.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert η

Fig. 1 zeigt das Ende einer Schneckenpresse mit angeschlossenem Kühlmischteil im Längsschnitt.

Fig.2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch das KUhlmischteil gemäß der Linie H-Il der F i g. 1. Auf die Darstellung der Temperierungskanäle wurde verziehtet.

Eine nur teilweise dargestellte Schneckenpresse weist einen Schneckenzylinder 3 und eine darin angeordnete drehbare Schnecke 4 auf. An einem Endflansch 5 des Schneckenzylinders 3 ist ein kühlbares Zwischenteil 6 angeflanscht an das sich ein Kühlmischteil 7 anschließt. Das Kühlmischteil 7 weist einen einen Zentraldorn 8 über Stege 9 und Il haltenden Zwischenring 12 auf. Dieser Zwischenring 12 weist Kühlbohrungen 13 und 14 zum Zuführen und Abführen eines Kühlmediums auf. vi Der Zentraldorn 8 besteht aus einem zylindrischen Mantel 17, in dem ein Kern 15 mit wendeiförmigen Kühlkanälen 16 angeordnet ist. Der Mantel 17 ist an seinen Stirnseiten von Abschlußkegeln 18 und 19 begrenzt Der Zentraldorn 8 ist über die mit ihm fest verbundenen Stege 9 und 11 koaxial in einer Zylinderbohrung 21 eines kühlbaren Zylinderteiles 22, 23 des Kühlmischteiles 7 gehalten. Das Zylinderteil 22, 23 besteht aus einer inneren Zylinderbuchse 22, die an ihrem jiußeren Umfang wendeiförmige Kühlnuten 24 aufweist Ober die Zylinderbuchse 22 ist der Zylindermantel 23 gezogen,, an dem ein Abschlußstück 25 mit einer Masseaustrittsbohrung 26 angeflanscht ist Die Kühlnuten 24 des Zylinderteiles 22, 23 sind über hier nicht gezeigte Anschlüsse mit einem weiteren Kühlmittelkreislauf verbunden.

Der Zentraldorn 8 träf;t vier sternartige, zick-zackförmig gefaltete Blechstreifen 27 bis 30. Die Spitzen 31 der zick-zackförmig gefalteten Blechstreifen 27 und 30 verlaufen zueinander parallel und gegenüber der Längsachse des Kühlmischteiles 7 unter einem Schrägungswinkel. Die unter einem Schrägungswinkel zur Längsachse verlaufenden Spitzen 31 der zick-zackförmig gefalteten Blechstreifen 27 bis 30 :-ind abwechselnd in entgegengesetzter Richtung ausgebildet Die zickzackförmig gefalteten Blechstreifen 27 bis 30 sind jeweils gegeneinander versetzt Dadurch ist jeder Anfang einer Spitze 31 eines zick-zackförmig gefalteten Blechstr-'ifens 27 bis 30 immer zwischen zwei Spitzen 31 des jeweils angrenzenden Blechstreifens 27 bis 30. An den Kreuzungsstellen der Blechstreifen 27 und 30 sind diese miteinander verschweißt Durch die zick-zackförmig gefalteten Blechstreifen 27 bis 20 werden zum Zylinderteil 22,23 hin offene, obere Massekanäle 32 und zum Zentraldorn 8 hin offene, untere Massekanäle 33 gebildet

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:

Von der Schneckenpresse 3,4 wird aufgeschmolzener und mit Treibmittel vermischter Kunststoff in den kreisförmigen Kanal des Kühlmischteiles 7 gedruckt. Die schäumbare Kunststoffschmelze wird durvh die zick-zackförmig gefalteten Blechstreifen 27 bis 30 unterteilt und strömt durch den ersten Blechstreifen 27 in die unteren und oberen Massekanäle 32 und 33. In jedem Massekanal 32 bzw. 33 entstehen unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten, so daß nach dem Austritt aus dem ersten Abschnitt 27 bereits ein Vermischen erfolgt ist. Bei dem Eintritt in den zweiten Blechstreifen 28 wird wieder eine Stromteilung bewirkt. Dabei wird Kunststoffschmelze aus einem oberen Massekanal 32 in einen unteren Massekanal 33 und in zwei benachbarte obere Massekanäle 32 des angrenzenden zweiten Blechstreifen 28 aufgeteilt. Der gleiche Aufteilungsvorganj; ist bei dem Übergang auf den dritten und vierten Blechstreifen 29 bzw. 30 vorhanden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Strangpreßvorrichtung zur Herstellung von geschäumtem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere von Blasfolien aus Polystyrolschaumstoff, mit einem Extruder zum Aufschmelzen des Kunststoffes und Einmischen des zugegebenen Treibmittels und mit einem dem Extruder nachgeordneten statischen Kühlmischteil, das eine äußere Kühlfläche und sine innere Kühlfläche aufweist, durch die eine Art kreisringförmiger Kanal gebildet wird, in dem sternförmig ausgebildete, rippenförmige, zueinander parallele Mischorgane angeordnet sind, und den die aufgeschäumte Kunststoffmasse in axialer Richtung durchfließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischorgane im kreisringförmigen Kanal umlaufend eine im Querschnitt gesehen zick-zackförmige Kontur aufweisen, deren Spitzen (31) gegenüber der Längsachse des Kühlmischteiles (7) unter einem Schrägungswinkel verlaufen.

2. Strangp/eßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zick-zackförmige Kontur aufweisenden Mischorgane aus mindestens einem entsprechend gefalteten Blechstreifen (27 bis 30) bestehen.

3. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Blechstreifen (27 bis 30) angeordnet sind, deren unter einem Schrägungswinkel zur Längsachse verlaufende Spitzen (31) abwechselnd in entgegengesetzter Richtung ausgebildet sind.

4. StrangpreJyorrichtung nach Ansprach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, ds." mindestens zwei Blechstreifen (27 bis 30) pngeordnet sind, die jeweils derart gegeneinander versetzt s·' id, daß sich jeder Anfang einer Spitze (31) des einen Blechstreifens jeweils zwischen zwei Spitzen (31) des jeweils angrenzenden Blechstreifens befindet.

5. Strangpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (27 bis 30) miteinander fest verbunden sind.

6. Strangpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Spitzen (31) Durchbrechungen aufweisen.